互换性与技术测量基础第二版课后答案

习题11.1判断下列说法是否正确1.一般来说，零件的实际尺寸愈接近公称尺寸愈好。（×）2.公差通常为正，在个别情况下也可以为负或零。（×）3.孔和轴的加工精度愈高，则其配合精度也愈高。（√）(有争议，第一版答案为×)4.过渡配合的孔轴结合，由于有些可能得到间隙，有些可能得到过盈，因此，过渡配合可能是间隙配合，也可能是过盈配合。（×）5.若某配合的最大间隙为15μm，配合公差为41μm，则该配合一定是过渡配合。（√）1.2填空1.国标规定的基本偏差孔、轴各有28个，其中H为基准孔的基本偏差代号，其基本偏差为EI，且偏差值为0；h为基准轴的基本偏差代号，其基本偏差为es，且偏差值为0。2.国标规定有基准孔和基准轴两种配合制度，一般应优先选用基准孔，以减少定尺寸刀具和量具的规格、数量，降低生产成本。3.国标规定的标准公差有20级，其中最高级为IT01，最低级为IT18级，而常用的配合公差等级为IT5_—IT12。4.配合种类分为间隙配合、过渡配合和过盈配合三大类，当相配合的孔轴需有相对运动或需经常拆装时，应选间隙配合。1.3试根据题1.3表中的已知数据，填写表中各空格，并按适当比例绘制各孔、轴的公差带图。题1.3表单位：mm尺寸标注公称尺寸极限尺寸极限偏差公差最大最小上偏差下偏差孔φ12050.0032.0φ1212.05012.032+0.050+0.0320.018轴φ60072.0053.0φ6060.07260.053+0.072+0.0530.019孔φ30041.0062.0φ3029.95929.938-0.041-0.0620.021轴φ50005.0034.0φ5050.00549.966+0.005-0.0340.0391.4根据题1.4表中的已知数据，填写表中各空格，并按适当比例绘制各对配合的尺寸公差带图和配合公差带图。题1.4表单位：mm基本尺寸孔轴Xmax或YminXmin或YmaxXav或YavTf配合种类ESEIThesEiTSφ50+0.03900.039-0.025-0.0640．039+0.103+0.025+0.0640.078间隙φ25-0.027-0.0480.0210-0.0130.013-0.014－0.048－0.0310.034过盈φ80+0.005-0.0410.0460-0.030.03+0.035-0.041－0.0030.076过渡查表确定下列公差带的极限偏差⑴φ25f7（020.0041.0）⑵φ60d8（100.0146.0）⑶φ50k6（018.0002.0）⑷φ40m5（020.0009.0）⑸φ50D9（142.0080.0）⑹φ40P7（017.0042.0）⑺φ30M7（0021.0）⑻φ80JS8（±0.023）1.6查表确定下列各尺寸的公差带的代号⑴轴φ18-0011.0h6⑵孔φ120+087.00H9⑶轴φ50050.0075.0e7⑷孔φ65005.0041.0M81.7某配合的公称尺寸为φ25mm，要求配合的最大间隙为+0.013mm，最大过盈为－0.021mm。试决定孔、轴公差等级，选择适当的配合（写出代号）并绘制公差带图。解：⑴选择公差等级由Tf=｜Xmax－Ymax｜=Th＋TS得：Th＋TS=｜13－(-21)｜=34（μm）查表1.4知：IT7=21μm，IT6=13μm，按工艺等价原则，取孔为IT7级，轴为IT6级，则：Th＋TS=21＋13=34(μm)符合设计要求。⑵选择基准制由于没有其他条件限制，故优先选用基孔制，则孔的公差带代号为：φ25H7(+021.00)⑶选择配合种类，即选择轴的基本偏差代号因为是过渡配合，故轴的基本偏差应在j～m之间，且其基本偏差为上偏（ei）。由Xmax=ES－ei得：ei=ES－Xmax=21－13=+8(μm)查表1.5选取轴的基本偏差代号为m(ei=+8μm)能保证Xmax的要求，故轴的公差带代号为：φ25m6(021.0008.0)。⑷验算：所选配合为φ25H7/m6，其：Xmax=ES－ei=21－8=＋13μmYmin=EI－es=0－21=-21μm在＋0.013mm～－-0.021mm之间，故所选符合要求。1.8某配合的公称尺寸为φ30mm，按设计要求，配合的过盈应为－0.014～－0.048mm。试决定孔、轴公差等级，按基轴制选定适当的配合（写出代号）。解：⑴选择公差等级由Tf=｜Ymin－Ymax｜=Th＋TS得：Th＋TS=｜-14－(-48)｜=34（μm）查表1.4知：IT7=21μm，IT6=13μm，按工艺等价原则，取孔为IT7级，轴为IT6级，则：Th＋TS=21＋13=34(μm)符合设计要求。⑵选择基准制要求选用基轴制，则轴的公差带代号为：φ30h6(-0013.0)⑶选择配合种类，即选择孔的基本偏差代号因为是过盈配合，故孔的基本偏差应在P～ZC之间，且其基本偏差为上偏差（ES）。由Ymin=ES－ei得：ES=Ymin+ei=-14－13=-27(μm)查表1.6选取孔的基本偏差代号为S(ES=-27μm)能保证Ymin的要求，故孔的公差带代号为：φ30S7(027.0048.0)。⑷验算：所选配合为φ25S7/h6，其：Ymim=ES－ei=-27－(-13)=-14μmYmax=EI－es=-48－0=-48μm在-0.014mm～－0.048mm之间，故所选符合要求。（本题经过验算为孔S6，轴为h7。请自行验证）题1.9图为钻床夹具简图，试根据题1.9表的已知条件，选择配合种类。题1.9图1-钻模板2-钻头3-定位套4-钻套5-工件题1.9表配合种类已知条件配合种类①有定心要求，不可拆联接过盈配合②有定心要求，可拆联接（钻套磨损后可更换）过渡配合③有定心要求，孔、轴间需有轴向移动小间隙配合④有导向要求，轴、孔间需有相对的高速转动中等间隙配合习题22.1测量的实质是什么？一个完整的几何测量过程包括哪几个要素？测量是将被测量与测量单位或标准量在数值上进行比较，从而确定两者比值的过程。测量过程应包括以下四个要素：测量对象；测量单位；测量方法；测量精度。2.2量块按“等”或按“级”使用，哪一种使用情况存在着系统误差？哪一种使用情况仅存在着随机误差？量块按“等”使用，仅存随机误差；按“级”使用，存在系统误差。2.3什么是测量误差？测量误差有几种表示形式？为什么规定相对误差？测量误差是测得值与被测量真值之差。分为绝对误差和相对误差。对不同尺寸的测量，测量精度的高低却不适合用绝对误差的大小来评定，而需用相对误差来评定。2.4随机误差的评定指标是什么？随机误差能消除吗？应怎样对它进行处理？以单次测量值作为结果时，随机误差为3以算术平均值作为结果时，随机误差为x3随机误差可通过多次重复测量减少，但不能完全消除。2.5怎样表达单次测量和多次测量重复测量的测量结果？测量列单次测量值和算术平均值的标准偏差有何区别？单次测量值的表达式：3iixd1nxxn1i2i多次重复测量的表达式：xxd3nx2.6GB/T3177-1997《光滑工件尺寸的检验》规定了哪两种验收极限方式来验收工件？这两种方式的验收极限各如何确定？方法1：验收极限是从图样上标定的上极限尺寸和下极限尺寸分别向工件公差带内移动一个安全裕度A来确定，安全裕度A由工件公差T确定，A的数值一般取工件公差的1/10。方法2：验收极限等于图样上标定的上极限尺寸和下极限尺寸，即安全裕度A值等于零。⑴对要求符合包容要求的尺寸、公差等级高的尺寸，其验收极限按方法1确定。⑵对工艺能力指数Cp≥1时，其验收极限可以按方法2确定〔工艺能力指数Cp值是工件公差T与加工设备工艺能力C之比值。C为常数，工件尺寸遵循正态分布时C=6；为加工设备的标准偏差〕。但采用包容要求时，在最大实体尺寸一侧仍应按内缩方式确定验收极限。⑶对偏态分布的尺寸，尺寸偏向的一边应按方法1确定。⑷对非配合和一般公差的尺寸，其验收极限按方法2确定。2.7某计量器具在示值为40mm处的示值误差为+0.004mm。若用该计量器具测量工件时，读数正好为40mm，试确定该工件的实际尺寸是多少？39.996mm2.8用两种测量方法分别测量100mm和200mm两段长度，前者和后者的绝对测量误差分别为+6μm和-8μm，试确定两者的测量精度中何者较高？ε1≈xδ100％≈1006×100％=6％ε2≈xδ100％≈2008×100％=4％（较前者的测量精度高）2.9在同一测量条件下，用立式光较仪重复测量某轴的同一部位直径10次，各次测量值按测量顺序分别为（单位为mm）：20.04220.04320.04020.04320.04220.04320.04020.04220.04320.042设测量列中不存在定值系统误差，试确定：①测量列算术平均值；②判断测量列中是否存在变值系统误差；③测量列中单次测量值的标准偏差；④测量列中是否存在粗大误差；⑤测量列算术平均值的标准偏差；⑥测量列算术平均值的测量极限误差；⑦以第四次测量值作为测量结果的表达式；⑧以测量列算术平均值作为测量结果的表达式。①niixnx11=20.042②1=0、2=+1、3=－2、4=+1、5=0、6=+1、7=－2、8=0、9=+1、10=0发现变值系统误差的最直观的方法是“残余误差观察法”，即根据测量的先后顺序所得测得值的残差，列表或作图进行观察。若残差大体上正负相间而无显著变化规律时，则可认为不存在变值系统误差；若残差有规律的递增或递减时，则存在线性系统误差；若残差有规律地由负（正）变正（负）时，则存在周期系统误差。本题残差大体上正负相间而无显著变化规律，故无变值系统误差。③101212iimm15.111012④im46.33,无粗大误差。⑤nx=36.01015.1m⑥xx3lim=±1.09m⑦mmxd003.0043.20344⑧001.0042.203xxd2.10三个1级量块的标称尺寸和极限误差分别为1.005±0.0002mm、1.48±0.0002mm、20±0.0003mm，试计算这三个量规组合后的尺寸和极限误差。1.005+1.48+20=22.485niin1lim2lim22lim21limlim=2223.02.02.0±0.4m组合后的尺寸和极限误差为：22.485±0.0004mm2.11用普通计量器测量下列的孔和轴时，试分别确定它们的安全裕度、验收极限以及应使用的计量器具的名称和分度值。①ф50e9○E②ф60js8○E③ф40h7④ф50H14⑤ф41mm孔GB/T1804-m①ф50e9(05.0112.0)A=6.2m1u=5.6m上验收极限尺寸=上极限尺寸-A=49.95-0.0062=49.9438mm下验收极限尺寸=下极限尺寸+A=49.888+0.0062=49.8942mm查表选用i0.01mm的外径千分尺，其1u′=4m≤1u符合要求。②ф60js8（±0.023）A=4.6m1u=4.1m上验收极限尺寸=60.023-0.0046=60.0184mm下验收极限尺寸=59.977+0.0046=59.9816mm查表选用i0.005mm的比较仪，其1u′=3m≤1u符合要求。③ф40h7（0025.0）A=2.5m1u=2.3m上验收极限尺寸=40-0.0025=39.9975mm下验收极限尺寸=39.975+0.0025=39.9775mm查表选用i0.002mm的比较仪，其1u′=1.8m≤1u符合要求。④ф50H14（62.00）为非配合尺寸，其验收极限按方法2确定。上验收极限尺寸=50.62mm；下验收极限尺寸=50mm1u=62×9／10=55.8m查表选用i